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Zweitaktexplosionskraftmaschine mit Kapselpumpe.
Die Erfindung bezieht sich auf Zweitaktexplobionskraftmaschinen mit feststehenden oder kreisenden Zylindern, bei denen Eintritt und Austritt des Gemisches und der Gase vom Kolben gesteuert werden. Jeder Kolben öffnet in seinem Zylinder am Ende des Hubes zwei Kanäle, und zwar einen Austrittskanal für die expandierten verbrannten Gase und einen Einlasskanal für das frische Gasluftgemisch. Die Einführung des letzteren in den oder die Zylinder erfolgt mittels einer Pumpe mit kreisenden Schaufeln, bei der die Trommel, in der sich die Schaufeln wie in einer Kulisse verschieben, exzentrisch im Pumpengehäuse angeordnet ist.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die unmittelbar an dem oder den
Zylindern angebrachte und mit diesen unter Ausschaltung jeder Zwischenleitung mit Ventilen oder ähnlichen Organen in direkter Verbindung stehende Pumpe bei jedem Kolbenhub eine mit der Öffnung des Einlasskanals allmählich grösser und mit der Schliessung dieses Kanals allmählich kleiner werdende Gemischmenge fördert und ohne Druck in den Zylinder schiebt.
Das frische Gasluftgemisch gelangt auf diese Weise in den Zylinder, ohne sich mit den austretenden verbrannten Gasen zu vermengen. Wirbelungen sind vollständig vermieden und es wird daher die denkbar vollständigste und in ihrer Zusammensetzung beste Füllung des Zylinders erreicht.
Eine einzige Pumpe genügt, um eine mehrzylindrige Maschine zu speisen. Es braucht dann nur die Pumpe durch Schaufeln in ebensoviel Abteilungen unterteilt werden, als Zylinder vorhanden sind, wobei das Volumen jeder Abteilung dem Volumen des Zylinders entsprechen muss, für dessen Füllung ihr Inhalt bestimmt ist. Es kann aber auch dieselbe Schaufel der Pumpe mehrere Zylinder bedienen. Es müssen dann die Umdrehungsgeschwindigkeiten der Pumpe zwei-oder dreimal grösser sein als die der Kurbelwelle.
In der Zeichnung ist Fig. i ein Längsschnitt und Fig. 2 ein Querschnitt durch die
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In den Zylindern A, au arbeiten die Kolben B,-B, deren Kolbenstangen b, bl an den Kurbeln e, cl der Welle C angreifen. In jedem Zylinder erfolgt der Ausstoss der verbrannten Gase durch eine Austrittsöffnung D und der Eintritt des frischen Gasluftgemisches durch eine zweite Öffnung E (Fig. 2). Durch einen Aufsatz B2 auf dem oberen Kolbenende wird das frische Gemisch längs der Wand des Zylinders nach oben geleitet und von den austretenden Gasen getrennt.
Beide Öffnungen D und E haben grosse Abmessungen und werden aufeinanderfolgend von dem Kolben geöffnet und geschlossen, der auf diese Weise die Steuerung der Maschine bewirkt. Das Öffnen der Kanäle ist dabei so geregelt, dass der Zulass des frischen Gemisches erst beginnt, nachdem die verbrannten Gase durch den früher geöffneten Auspuffkanal zum grössten Teile ausgestossen sind, also die noch im Zylinder befindlichen verbrannten Gase ungefähr unter atmosphärischem Druck stehen.
Die Einlassöffnungen E der Zylinder stehen in unmittelbarer Verbindung mit einer direkt an der Wandung der Zylinder angeordneten Kapselpumpe F, in deren kreisender Trommel Schaufeln G geführt sind. In Fig. 3 ist die Pumpe mit einer und in Fig. 2 mit zwei Schaufeln versehen. Vorzugsweise werden die Schaufeln aus vulkanisierter Fiber
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ausgeführt, womit sehr gute Resultate erzielt wurden, ohne dass eine Schmierung erforderlich wäre.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform strömt das von der Pumpe F angesaugte
Gasluftgemisch zuerst durch die Ummantelung des Zylinders. Es wird zu diesem Zweck durch einen mit dem Vergaser verbundenen Kanal K geleitet und tritt, nachdem auf diese
Weise seine Vorwärmung erfolgt ist, oben in die Pumpe ein, die es dann in die Zylinder fördert, wie durch die eingezeichneten Pfeile in Fig. 3 angedeutet ist.
Die Pumpe F ist direkt an die Zylinder angeschlossen. Die Verbindung mit dem Vergaser H besteht in einer ebenfalls so kurz wie möglich gehaltenen Leitung. Der Antrieb der Pumpe kann in verschiedener Weise erfolgen, beispielsweise mittels eines hyperbolischen Zahnrades I (Fig. i), das mit einem ähnlichen, auf einer senkrechten Welle J angebrachten Zahnrade zusammenarbeitet. Das zweite Zahnrad treibt die Welle der Führungstrommel der Schaufeln mittels eines Zahnrädergetriebes o. dgl. Dieselbe Pumpe kann so das frische Gasluftgemisch an zwei oder eine noch grösserere Anzahl Zylinder verteilen. Die Pumpe erfordert keine Schmierung und ist trotz ihrer direkten Anordnung an dem Zylinder von dem Gehäuse der Maschine ganz getrennt.
Damit wird der Eintritt von Schmieröl in den Zylinder und das damit verbundene Unbrauchbarwerden der Zündkerzen vermieden.
Die Drehung der Pumpenschaufeln ist genau geregelt. Die Schaufeln G werden dann durch den Raum P, Q, R des Pumpengehäuses gedreht, wenn die Einlassöffnung für das
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entsprechend dem Aufwärtsgang des Kolbens. Die eingeführte Gemischmenge wächst beim Durchgehen der Schaufel von P bis Q und wird kleiner beim weiteren Durchgehen von
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gehen des Kolbens. Durch diese Regelung der eingeführten Gemischmenge abhängig von der Grösse der Öffnungen des Eintrittskanals wird ein Druck auf das Brennstoffluftgemisch bei seiner Einführung vermieden und da auch im Zylinder selbst bei der Öffnung des
Eintrittskanals nur noch atmosphärischer Druck vorhanden ist, so kann keinerlei Wirbel- bildung des eintretenden Gemisches entstehen.
Der technische Fortschritt der Erfindung ist somit in der druck-und wirbellosen
Zuführung des Brennstoffluftgemisches in die Zylinder zu erblicken. Das von der Pumpe aus dem Vergaser angesaugte Brennstoffluftgemisch wird in einer der veränderlichen Grösse des Eintrittskanals entsprechenden Menge also ohne Druckänderung in den Zylinder eingeführt. Zwischenleitungen zwischen Pumpe und Zylinder, die eine Druckänderung herbeiführen könnten, sind nicht vorhanden. Da der Zylinder bereits bei Öffnung des Eintrittskanals unter atmosphärischem Druck steht, kann auch keine Druckänderung des Gemisches in der Pumpe herbeigeführt werden. Somit erfolgt tatsächlich die Einführung druck-und wirbellos, und es ist jede Mischung mit den austretenden verbrannten Gasen verhindert.
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Two-stroke explosion engine with capsule pump.
The invention relates to two-stroke explosive engines with fixed or rotating cylinders, in which the entry and exit of the mixture and the gases are controlled by the piston. Each piston opens two channels in its cylinder at the end of the stroke, namely an outlet channel for the expanded, burnt gases and an inlet channel for the fresh gas-air mixture. The latter is introduced into the cylinder or cylinders by means of a pump with rotating blades, in which the drum, in which the blades slide like a backdrop, is arranged eccentrically in the pump housing.
The invention is characterized in that the directly to the
Cylinders attached and with these, with the elimination of every intermediate line with valves or similar organs in direct connection, pumps a mixture volume gradually larger with the opening of the inlet channel and gradually decreasing with the closure of this channel and pushes it into the cylinder without pressure.
In this way, the fresh gas-air mixture enters the cylinder without mixing with the exiting burned gases. Turbulence is completely avoided and the cylinder is therefore filled with the most complete and best possible composition.
A single pump is enough to feed a multi-cylinder machine. The pump then only needs to be divided into as many compartments by means of blades as there are cylinders, the volume of each compartment having to correspond to the volume of the cylinder whose contents are intended to be filled. But it can also serve several cylinders with the same blade of the pump. The speed of rotation of the pump must then be two or three times greater than that of the crankshaft.
In the drawing, FIG. 1 is a longitudinal section and FIG. 2 is a cross section through the
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The pistons B, -B, whose piston rods b, bl act on the cranks e, cl of the shaft C, work in the cylinders A, au. In each cylinder, the burnt gases are discharged through an outlet opening D and the fresh gas-air mixture enters through a second opening E (FIG. 2). Through an attachment B2 on the upper end of the piston, the fresh mixture is directed upwards along the wall of the cylinder and separated from the escaping gases.
Both openings D and E have large dimensions and are successively opened and closed by the piston which thus controls the machine. The opening of the ducts is regulated in such a way that the admission of the fresh mixture only begins after most of the burnt gases have been expelled through the exhaust duct that was opened earlier, i.e. the burnt gases still in the cylinder are approximately under atmospheric pressure.
The inlet openings E of the cylinders are in direct connection with a capsule pump F which is arranged directly on the wall of the cylinder and in whose rotating drum blades G are guided. In Fig. 3 the pump is provided with one and in Fig. 2 with two blades. Preferably the blades are made from vulcanized fiber
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with which very good results have been achieved without the need for lubrication.
In the embodiment shown in FIG. 3, that which is sucked in by the pump F flows
Gas-air mixture first through the jacket of the cylinder. For this purpose it is passed through a channel K connected to the carburetor and then steps onto it
Way its preheating has taken place, at the top of the pump, which then delivers it into the cylinder, as indicated by the arrows drawn in FIG. 3.
The pump F is connected directly to the cylinders. The connection with the carburetor H consists of a line that is also kept as short as possible. The pump can be driven in various ways, for example by means of a hyperbolic gear wheel I (FIG. I) which works together with a similar gear wheel mounted on a vertical shaft J. The second gear wheel drives the shaft of the guide drum of the blades by means of a gear drive or the like. The same pump can thus distribute the fresh gas-air mixture to two or an even larger number of cylinders. The pump does not require lubrication and, despite its direct arrangement on the cylinder, is completely separate from the housing of the machine.
This prevents lubricating oil from entering the cylinder and thus preventing the spark plugs from becoming unusable.
The rotation of the pump blades is precisely regulated. The blades G are then rotated through the space P, Q, R of the pump housing when the inlet opening for the
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corresponding to the upward speed of the piston. The amount of mixture introduced increases as the blade passes through from P to Q and decreases as it passes through
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go of the piston. By regulating the amount of mixture introduced, depending on the size of the openings in the inlet channel, pressure on the fuel-air mixture when it is introduced is avoided and also in the cylinder itself when the
If only atmospheric pressure is present in the inlet channel, no vortex formation whatsoever can occur in the incoming mixture.
The technical progress of the invention is thus in the pressure and invertebrate
To see the supply of the fuel-air mixture into the cylinders. The fuel-air mixture sucked in from the carburetor by the pump is introduced into the cylinder in an amount corresponding to the variable size of the inlet channel, i.e. without a change in pressure. There are no intermediate lines between the pump and cylinder that could cause a pressure change. Since the cylinder is already under atmospheric pressure when the inlet channel is opened, no pressure change can be brought about in the mixture in the pump. In this way the introduction actually takes place in a pressureless manner and in an invertebrate manner, and any mixing with the escaping burnt gases is prevented.